package com.sunlands.deskmate.utils;

import com.sunlands.deskmate.config.RabbitMqConfig;
import com.sunlands.deskmate.util.SpringUtils;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import java.util.Objects;

/**
 * 修改过的snowflake算法
 * <p>
 * 因为需要多点部署, 所需要的WORKER_ID从环境变量中读取
 * <p>
 * 生成的id要插入到redis的zset的score内容里, 支持最大是2^53, 所以要控制位数在53位
 * 毫秒时间使用41位, dataCenterId使用1位, workerId使用3位, 序列使用8位, 这样不会超过2^53
 * <p>
 * <p>
 * SnowFlake的结构如下(每部分用-分开):<br>
 * 0 - 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0 - 00000 - 00000 - 000000000000 <br>
 * 1位标识，由于long基本类型在Java中是带符号的，最高位是符号位，正数是0，负数是1，所以id一般是正数，最高位是0<br>
 * 41位时间截(毫秒级)，注意，41位时间截不是存储当前时间的时间截，而是存储时间截的差值（当前时间截 - 开始时间截)
 * 得到的值），这里的的开始时间截，一般是我们的id生成器开始使用的时间，由我们程序来指定的（如下下面程序IdWorker类的startTime属性）。41位的时间截，可以使用69年，年T = (1L << 41) / (1000L * 60 * 60 * 24 * 365) = 69<br>
 * 10位的数据机器位，可以部署在1024个节点，包括5位datacenterId和5位workerId<br>
 * 12位序列，毫秒内的计数，12位的计数顺序号支持每个节点每毫秒(同一机器，同一时间截)产生4096个ID序号<br>
 * 加起来刚好64位，为一个Long型。<br>
 * SnowFlake的优点是，整体上按照时间自增排序，并且整个分布式系统内不会产生ID碰撞(由数据中心ID和机器ID作区分)，并且效率较高，经测试，SnowFlake每秒能够产生26万ID左右。
 *
 * @author liude
 */
@SuppressWarnings({"FieldCanBeLocal", "PointlessBitwiseExpression"})
@Slf4j
public class IdGenerator {

    // ==============================Fields===========================================
    /**
     * 开始时间截 (2015-01-01)
     */
    private final long twepoch = 1420041600000L;

    /**
     * 机器id所占的位数
     */
    private final long workerIdBits = 8L;

    /**
     * 数据标识id所占的位数
     */
    private final long datacenterIdBits = 1L;

    private final long maxWorkerId = -1L ^ (-1L << workerIdBits);

//    private final long maxDatacenterId = -1L ^ (-1L << datacenterIdBits);

    /**
     * 序列在id中占的位数
     */
    private final long sequenceBits = 8L;

    private final long workerIdShift = sequenceBits;

    private final long datacenterIdShift = sequenceBits + workerIdBits;

    private final long timestampLeftShift = sequenceBits + workerIdBits + datacenterIdBits;

    private final long sequenceMask = -1L ^ (-1L << sequenceBits);

    private static long workerId;

    private long datacenterId;

    private long sequence = 0L;

    /**
     * 上次生成ID的时间截
     */
    private long lastTimestamp = -1L;

    private static IdGenerator idGenerator;

    public static long getWorkerId() {
        if (workerId == 0) {
            RabbitMqConfig.LookupBindingConfig lookupBindingConfig = SpringUtils.getBean(RabbitMqConfig.LookupBindingConfig.class);
            workerId = Long.parseLong(lookupBindingConfig.getWorkerId());
        }
        if(Objects.isNull(idGenerator)){
            idGenerator = new IdGenerator(workerId);
        }
        return workerId;
    }

    public static long id() {
        if (workerId == 0) {
            RabbitMqConfig.LookupBindingConfig lookupBindingConfig = SpringUtils.getBean(RabbitMqConfig.LookupBindingConfig.class);
            workerId = Long.parseLong(lookupBindingConfig.getWorkerId());
        }
        if(Objects.isNull(idGenerator)){
            idGenerator = new IdGenerator(workerId);
        }
        long id = idGenerator.nextId();

        return id;
    }

    //==============================Constructors=====================================

    /**
     * 构造函数
     *
     * @param workerId 工作ID
     */
    @SuppressWarnings("WeakerAccess")
    public IdGenerator(long workerId) {

        log.info("workerId={}", workerId);

        if (workerId > maxWorkerId || workerId < 0) {
            throw new IllegalArgumentException(String.format("worker Id can't be greater than %d or less than 0", maxWorkerId));
        }

        this.datacenterId = 1;
        this.workerId = workerId;
    }

    // ==============================Methods==========================================

    /**
     * 获得下一个ID (该方法是线程安全的)
     *
     * @return SnowflakeId
     */
    @SuppressWarnings("WeakerAccess")
    public synchronized long nextId() {
        long timestamp = timeGen();

        //如果当前时间小于上一次ID生成的时间戳，说明系统时钟回退过这个时候应当抛出异常
        if (timestamp < lastTimestamp) {
            throw new RuntimeException(
                    String.format("Clock moved backwards.  Refusing to generate id for %d milliseconds", lastTimestamp - timestamp));
        }

        //如果是同一时间生成的，则进行毫秒内序列
        if (lastTimestamp == timestamp) {
            sequence = (sequence + 1) & sequenceMask;
            //毫秒内序列溢出
            if (sequence == 0) {
                //阻塞到下一个毫秒,获得新的时间戳
                timestamp = tilNextMillis(lastTimestamp);
            }
        }
        //时间戳改变，毫秒内序列重置
        else {
            sequence = 0L;
        }

        //上次生成ID的时间截
        lastTimestamp = timestamp;

        //移位并通过或运算拼到一起组成64位的ID
        return ((timestamp - twepoch) << timestampLeftShift)
                | (datacenterId << datacenterIdShift)
                | (workerId << workerIdShift)
                | sequence;
    }

    /**
     * 阻塞到下一个毫秒，直到获得新的时间戳
     *
     * @param lastTimestamp 上次生成ID的时间截
     * @return 当前时间戳
     */
    private long tilNextMillis(long lastTimestamp) {
        long timestamp = timeGen();
        while (timestamp <= lastTimestamp) {
            timestamp = timeGen();
        }
        return timestamp;
    }

    /**
     * 返回以毫秒为单位的当前时间
     *
     * @return 当前时间(毫秒)
     */
    private long timeGen() {
        return System.currentTimeMillis();
    }
}